DE2243933C3 - Vorrichtung zum Herstellen einer kegelförmigen Oberfläche auf einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels zwischen der Rotationsachse eines sich drehenden Werkstückes und der Vorschubrichtung eines das Werkstück spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges zum Herstellen einer kegelförmigen Oberfläche auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, mit in der Zustdlebene für das Werkstück schwenkbarem Oberschlitten und Werkzeughalter für das Werkzeug und gegebenenfalls verstellbarer Spannvorrichtung für das Werkstück und einer von Meßfühler und Anzeigegerät Gebrauch machenden Meßeinrichtung, welche einen Lehrenkörper abtastet, wobei in der Ausgangsstellung für das Drehen eines zylindrischen Werkstückes die Abtastanzeige Null ergibt und nach Umrüsten der Werkzeugmaschine für das Erzeugen des vorgesehenen Winkels die Meßeinrichtung beim Abtasten des Lehrenkörpers wieder Null anzeigt.

Es ist eine Vorrichtung zum Einstellen der die Steigung eines Kegels bestimmenden Führung für einen in Richtung der erzeugenden des Kegels verschiebbaren Werkzeugschlitten auf eine dem halben Kegelwinkel entsprechende Neigung zur Drehachse mit Hilfe einer Meßuhr bekannt (DT-AS 1 000 207), wobei an dem den schlittenführenden Teil ein Lehrenkörper mit seiner einen Fläche — nämlich einer Bezugsfläche — parallel zur Führungsbahn befestigt ist und eine zu dieser Fläche unter dem halben Kegelwinkel geneigte Meßfläche parallel zur Drehachse des Kegels an dem Lehrenkörper vorgesehen ist. An dieser Meßfläche liegt die Meßuhr an. Der Lehrenkörper ist an dem den schlittenführenden Teil einstellbar und trägt einen schwenkbaren und feststellbaren, mit der Meßfläche versehenen Hebel. An dem Schwenkhebel ist ein Anschlag angelenkt, der über Zwischenstücke, nämlich Endmaße, auf der Bezugsfläche abstützbar ist — Diese bekannte Einstellvorrichtung ist insofern nachteilig, als im Zuge der Einstellung eines gewünschten Winkels stets ein entsprechendes Endmaß zwischen der Bezugsfläche und dem Schwenkhebel eingelegt werden muß. Das bedeutet nicht nur umständliche Manipulation, sondern darüber hinaus muß praktisch füi jeden einzustellenden Winkel ein entsprechendes Endmaß zur Verfügung stehen. Abgesehen davon arbeitet die bekannte Einstellvorrichtung mit lediglich einem einzigen Meßfühler gegen die zugeordnete Meßfläche, was zu Meß-Ungenauigkeiten bei der Null-Anzeige und schließlich zu ungenauer Winkeleinstellung führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels auf einer Werkzeugmaschine zu schaffen, die unschwer und schnell die exakte Einstellung des gewählten Winkels nach Grad-Minuten- oder Sekundenzahl ohne umständliche Manipulationen ermöglicht.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Einstellvorrichtung dadurch, daß die Meßeinrichtung mindestens zwei in vorgegebenem Abstanc parallel zueinander in der Schwenkebene des Oberschlittens angeordnete Meßfühler mit Anzeigegeräter aufweist, die durch eine Traverse verbunden sind, unc sich mit dieser um eine zur Meßfühlerebene orthogona Ie Achse über einen Stellmechanismus mit Winkelein teilung in dem angegebenen Winkel gegenüber dei durch den Lehrenkörper vorgegebenen Ausgangsstel hing für das Drehen zylindrischer Werkstücke schwen ken lassen und der Lehrenkörper durch ein in die Werkstückaufnahme eingespanntes zylindrisches Tei gebildet ist. — Die Erfindung geht von der Erkenntni; aus, daß sich mit zwei im vorgegebenen Abstand von einander angeordneten und auf gleicher Höhe befindli chen Meßfühlern rrk zugeordneten Anz-cigegeräter

durch gleichzeitiges Verdrehen dieser Meßfühler in bezug auf einen Lehrenkörper jeder beliebige Winkel ablesen und daher einstellen läßt, weil Grad-, Minuten- und Sekundenzahl des betreffenden Winkels sich aus der Differenz der Meßfühlcrpositionen in bezug auf den Lehrenkörper ergeben. Unter Null-Anzeige der Meßfühlerpositionen wird folglich jene Anzeige der Anzeigegeräte verstanden, wonach die Meßfühler den Lehrenkörper ohne Positionsdifferenz berühren. Die dann erfolgende Einstellung des Winkelb wird auf dem betreffenden Oberschlitten, und damit das Werkzeug, oder auf die Spannvorrichtung, und damit das Werkstück, übertragen, indem Oberschlitten oder Spannvorrichtung so lange verstellt werden, bis die Meßfühler wieder ohne Positionsdifferenz sind, also erneute NuM- is Anzeige der nach wie vor den Lehrenkörper berührenden Meßfühler erreicht ist. Nach Entfernen des Lehrenkörpers und Einspannen des Werkstückes läßt sich dann der aus dem eingestellten Winkel resultierende Kegel herstellen. - Die erfindungsgemäße Einstelivorrichtung läßt sich grundsätzlich bei verschiedenartigen Werkzeugmaschinen mit spanabhebender Formgebung einsetzen, z. B. bei Drehbänken, Fräs- oder Schleifmaschinen usw.

In vorteilhafter Weiterbildung soll die Drehachse der die Meßfühler tragenden Traverse zwischen beiden und mit gleichem Abstand von beiden Meßfühlern liegen, also auf der Symmetrieachse zwischen beiden Meßfühlern angeordnet sein. Diese Anordnung ist besonders kompakt und übersichtlich und ermöglicht den Einsatz einer Meßwelle als Lehrenkörper. Die Anzeigegeräte können als Meßuhren ausgeführt sein. — In weiterer Ausgestaltung soll der Stellmechanismus für die Traverse und Meßfühler ein unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes auf die Traverse arbeitendes Stellrad mit Winkelteilung und zugeordnetem Eichstrich aufweisen. Weiterhin soll das zwischengeschaltete Getriebe als Schneckengetriebe ausgeführt sein und die Drehachsen von Traverse und Stellrad parallel zueinander angeordnet sein und mit einer weiteren Schneckenwelle über Schnecken und Schneckenräder in Verbindung stehen. Durch diese Anordnung läßt sich in besonders übersichtlicher Weise und exakt der gewünschte Winkel einstellen. Insbesondere können Anzeigegeräte und Stellrad in einer Sichtebene angeordnet werden.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Einstellvorrichtung verwirklicht wird, die schnell und einfach eine exakte Einstellung jedes beliebigen Winkels zwischen der Rotationsachse eines sich drehenden Werkstückes und der Vorschubrichtung eines das Werkstück spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges ermöglicht. Die Einstellvorrichtung läßt eine Winkel-Einsteüung zu, die wie optische Meßgeräte auf Grad, Minuten und Sekunden genau ist. Ein Ausschußrisiko durch Überschreiten der genauen Grad-, Minuten- oder Sekundenzahl ist ausgeschlossen. Neben ihrer Funktionssicherheit zeichnet sich die erfindungsgemäße Einstellvorrichtung insbesondere auch durch einfache und leicht zu bedienende Bauweise aus.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einstcllvorrichtung in Seitenansicht,

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 2 in Draufsicht und

F i g. 3 in schematischer Darstellung das Einstellen eines Winkels.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels « zwischen der Rotationsachse A eines sich drehenden Werkstückes 1 und der Vorschubrich-'ung R eines das Werkstück I spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges 2 zum Herstellen einer kegelförmigen Oberfläche auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, dargestellt. Diese Vorrichtung weist in der Zustellebene für das Werkstück 1 einen schwenkbaren Oberschlitten 3 und einen Werkzeughalter 4 für das Werkzeug 2 sowie gegebenenfalls eine verstellbare Spannvorrichtung 5 für das Werkstück 1 und eine von Meßfühler 6 und Anzeigegerät 7 Gebrauch machende Meßeinrichtung auf, welche einen Lehrenkörper 8 abtastet. Dabei ergibt die Abtastanzeige in der Ausgangsstellung für das Drehen eines zylindrischen Werkstückes 1 Null. Nach Umrüsten der Werkzeugmaschine für das Erzeugen des vorgesehenen Winkels λ zeigt die Meßeinrichtung beim Abtasten des Lehrenkörpers 8 wieder Null an. Im einzelnen ist die Einstellvorrichtung so ausgebildet, daß die Meßeinrichtung mindestens zwei in vorgegebenem Abstand parallel zueinander in der Schwenkebene des Oberschlittens 3 angeordnete Meßfühler 6 mit Anzeigegeräten 7 -lufweist, die durch eine Traverse 9 verbunden sind, und sich mit dieser um eine zur Meßfühlerebene orthogonale Achse über einen Stellmechanismus mit Winkeleinstelleinrichtung in dem angegebenen Winkel ix gegenüber der durch den Lehrenkörper 8 vorgegebenen Ausgangsstellung für das Drehen zylindrischer Werkstücke 1 schwenken lassen. Der Lehrenkörper 8 ist durch ein in die Werkstückaufnahme eingespanntes zylindrisches Teil gebildet. Die Drehachse 10 der die Meßfühler 6 tragenden Traverse 9 liegt zwischen beiden, und zwar mit gleichem Abstand D von beiden Meßfühlern 6, ist folglich auf der Symmetrieachse zwischen beiden Meßfühlern 6 angeordnet. Die Anzeigegeräte 7 sind als Meßuhren ausgeführt. Der Lehrenkörper 8 ist als Meßwelle ausgebildet. Der Stellmechanismus für die Traverse 9 und Meßfühler 6 weist ein unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes 12 auf die Traverse 9 arbeitendes Stellrad 11 mit Winkelteilung und zugeordnetem Eichstrich auf. Das in dem Ausführungsbeispiel zwischengeschaltete Getriebe 12 ist als Schneckengetriebe ausgebildet, wobei die Drehachsen 10, 13 von Traverse 9 und Stellrad 11 parallel zueinander angeordnet sind und mit einer weiteren Schneckenwelle 15 über Schnecken und Schnekkenrädern 14 in Verbindung stehen.

Die Einstellvorrichtung mit den als erfinderisch herausgestellten Merkmalen arbeitet wie folgt:

Zunächst wird die dem schematisch angedeuteten drehbaren Oberschlitten 3 oder der verstellbaren Spannvorrichtung 5 zugeordnete Meßeinrichtung so gegenüber dem in die betreffende Werkzeugmaschine eingespannten Lehrenkörper 8 — hier eine Meßwelle, welche exakt zylindrisch ist - eingestellt, daß sich auf den als Meßuhren ausgeführten Anzeigegeräten 7 eine Null-Anzeige in bezug auf die Meßfühlerpositionen ablesen läßt. Danach wird das Stellrad 11 so weit verdreht, bis der gewünschte Winkel <x eingestellt ist, der sich an der vorhandenen Skala — hier eine Winkelteilung mit Eichstrich — ablesen läßt. Anschließend wird der Oberschlitten 3 oder die Spannvorrichtung 5 (bei der Drehbank z. B. der Reitstock) gelöst. Der Oberschlitten 3 oder die Spannvorrichtung 5 wird nun so weit verstellt, bis die Anzeigegeräte 7 bei nach wie vor

den Lehrenkörper 8 berührenden Meßfühlern 6 wieder Null-Anzeige ablesen lassen. In dieser Stellung wird dann der Oberschlitten 3 oder die Spannvorrichtung 5 angezogen oder arretiert, so daß exakte Kegelwinkeleinstellung gewährleistet ist. Die einzelnen Positionen der Meßfühler 6 mit Traverse 9 sowie des Oberschlittens 3 oder der Spannvorrichtung 5 während der Einstellung des Winkels α sind teilweise gestrichelt, teilweise strichpunktiert angedeutet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen eines Winkels zwischen der Rotationsachse eines sich drehenden Werkstückes und der Vorschubrichtung eines das Werkstück spanabhebend bearbeitenden Werkzeuges zum Herstellen einer kegelförmigen Oberfläche auf einer Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, mit in der Zustellebene für das Werkstück schwenkbarem Oberschlitten und Werkzeughalter für das Werkzeug.und gegebenenfalls verstellbarer Spannvorrichtung für das Werkstück und einer von Meßfühler und Anzeigegerät Gebrauch machenden Meßeinrichtung, welche einen Lehrenkörper abtastet, wobei in der Ausgangsstellung für das Drehen eines zylindrischen Werkstückes die Abtastanzeige Null ergibt und nach Umrüsten der Werkzeugmaschine für das Erzeugen des vorgesehenen Winkels die Meßeinrichtung beim Abtasten lies Lehrenkörpers wieder Null anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung mindestens zwei in vorgegebenem Abstand parallel eueinander in der Schwenkebene des Oberschlittens (3) angeordnete Meßfühler (6) mit Anzeigegeräten (7) aufweist, die durch eine Traverse (9) verbunden sind, und sich mit dieser um eine zur Meßfühlerebene orthogonale Achse über einen Stellmechanismus !11) mit Winkelteilung in dem angegebenen Winkel οι) gegenüber der durch den Lehrenkörper (8) vorgegebenen Ausgangsstellung für das Drohen zylindrischer Werkstücke (1) schwenken lassen und der Lehrenkörper (8) durch ein in die Werkstückaufnahme eingespanntes zylindrisches Teil gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (10) der die Meßfühler (6) tragenden Traverse (9) zwischen beiden und mit gleichem Abstand (D) von beiden Meßfühlern (6) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Meßuhr als Anzeigegerät, dadurch gekennzeichnet, daß beide Anzeigegeräte (7) als Meßuhren ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lehrenkörper (8) als Meßwelie ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus für die Traverse (9) und Meßfühler (6) ein unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Getriebes i(12) auf die Traverse (9) arbeitendes Stellrad (11) mit Winkelteilung und zugeordnetem Eichstrich aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischengeschaltete Getriebe (12) als Schneckengetriebe ausgeführt ist, in welchem die Drehachsen (10,13) von Traverse (9) und Stellrad (11) parallel zueinander angeordnet sind und mil einer weiteren Schneckenwelle (15) über Schnecken und Schneckenräder (14) in Verbindung stehen.